Устройство для деления частоты импульсов с предварительной установкой Советский патент 1980 года по МПК H03K23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ Изобретение относится к импульсной технике, может быть применено в аппаратуре вре мени и образцовых частот, в измерительных приборах, аппаратуре связи, в системах автома тического управления, в аппаратуре навигацион ных систем, пр еимушествекно при наиболее высоких требованиях к стабильности фазы вы ходных импульсов и быстродействию. Известно устройство для деления частоты импульсов с предварительной установкой, кото рое содержит счетчики, устройства записи обратного кода, триггер, элементы И, ИЛИ 1. Однако известное устройство обладает недостаточным быстродействием. Известно также устройство, которое содержит вычитающие счетчики, первый и вторые входы которых подключены к шине подачи входных импульсов через вентили, связанные управляющими входами соответственно с единичным и нулевым выходами триггера 2. Недостатками известного устройства является то, что реализуемая частота счета меньше быстродействия счетной ячейки младшего разряда и низкая стабильность фазы выходных импульсов, обусловленная задержкой выходных импульсов, некоторыми элементами устройства. Целью изобретения является повышение предельной частоты счета и стабильности фазы выходных импу.гтьсов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для деления частоты импульсов с нредварихельной установкой, содержащее счетчики, входы вычитания которых через вентили подключены к входной шине, а управляющие входы вентилей соединены с выходами триггера, введены дополнительные вентили, первые входы которых соединены с входной кислотой, второй вход первого дополнительного вентиля соединен с шиной установки кода младшего разряда коэффициента деления, разрядные входы первого и второго допо;1нительных вентилей подключены к разрядным выходам первого счетчика, разрядные входы третьего дополнительного вентиля подключены к разрядным выходам второго счетчика, выход первого дополнительного вентиля соединен с входом сложения второ|-о счетчика, а выход второго дополнитёпьиого вен тиля - с нулевым входом триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего дополнительного вентиля, а разрядные входы счетчиков подключены к шине установки кода остальных разрядов коэффициента деления. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит шину 1 подачи входных импульсов, вентили , триггер 7, вычитающие сЧетчики 8-9, шину 10; подачи кода коэ фициента деления, выходную шину 11 устройст Шина 1 подачи входных импульсов соединен с первыми входами вентилей 2-6. Управляющи входы вентилей 2-3 соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера 7. Выходы вентилей 2-3 соединены с вычитающими входами счетчиков 8-9. Второй вход , вентиля 6 соединен с илгаой младшего разряда (2°) шины 10 подачи кода коэффициента деления. Остальные входы вентилей 4,6 подклю чены к единичному выходу младшего разряда и к нулевым выходам остальных разрядов счетчика 8. Остальные входы вентиля 5 подключены к выходам тех же разрядов счетчика 9. Выход вентиля 5 подключен к единичному входу триггера 7 и к. выходной шине 11, выход вентиля 6 - к входу сложения счетчика 9. Нулевой вход триггера 7 соединен с выходом вентиля 4. Одноименные входы разрядов счетчиков 8-9 объединены и подключены к шинам остальных разрядов (2 ,.. 2 шины Ю подачи кода устанавливаемого коэффициенделенИЙ. Входы предварительной записи в каждом счетчике (8,9) соед1шены с вьхходом переноса. Устройство работает следующим образом. Для приведения устройства в исходное сост ние необходимо подать импульс на вход уста новки триггера 7 в единичное состояние и вхо предварительной записи счетчиков 8,9 (цепь установки исхош ого состояния на чертеже не показана). При этом в каждом из счетчиков 8 и 9 установлено число: N К/2, где К - требуемый коэффициент деления; - символ взятия целой части от К/2, поскольку занесение выполняется с шин 2... 2 ши ны 10 подачи кода требуемого коэффициента де ления. При подаче на шину 1 устройства импульсо они поступают через открытый вентиль 2 на вычитающий счетчика 8. Когда в. этом счетчике число уменьшится до единицы, отпи рается вентиль 4. Крсвде того, если с шины младшего разряда 2 шнны 0 поступает высо кий потенциал (в младшем разряде кода коэф фициента деления записана единица), отпира , ется также вентиль 6. Очередной нмпульс с шины I проходит одновременно через вентили 2,4 и 6. Поэтому одновременно начинаются следующие процессы: по сигналу с вентиля 4 перебрасывается триггер 7 в нулевое состояние, запирая вентиль 2 и отпирая вентиль 3; по сигналу с вентиля 2 обнуляется счетчик 8 и в нем импульсом переноса, подаваемым на вход предварительной записи, снова производится запись числа N К/21 с входа 10; по сигналу с вентиля 6 (если шины 2° поступает- еданица) в счетчик 9 по входу сложения записывается единица и число в счетчике 9 .становится равным Nj К/2 + .1. Импульсы шины 1 устройства поступают через открытый вентиль 3 на вычитающий вход счетчика 9. Когда в зтом счетчике число уменьшается до единицы, отпирается вентиль 5. Очередной импульс шины 1 проходит одновременно через вентиль 3 и 5. Поэтому одновременно начинаются следующие процессы: по сигналу с выхода вентиля 3 обнуляется счетчик 9 и в нем импульсом переноса, подаваемым на вход предварительной записи, снова производится запись числа N К/2 с щины 10; сигнал с выхода вентиля 5 поступает,на шину 11 устройства и перебрасывает триггер 7 в единичное состояние, запирая вентиль 3 и отпирая вентиль 2. При отпирании вентиля 2 импульсы шины 1 начинают поступать на вычитающий вход счетчика 8, после чего повторяется процесс. Требуемый коэффициент деления устройства, автоматически и равномерно распределяется между двумя трактами деления, что упрощает предварительную установку; предустановка кода коэффициента деления в каждом тракте осзтцествляется в момент, когда тракт отключен от шины подачи входных импульсов, и время на предустановку не ограничивает быстродействие устройства, кроме того, переключение трактов (переброс триггера 7) осуществляется одновременно с фиксированием отсчетного (последнего) импульса в каждом счетчике, поэтому также и быстродействие схемы переключения трактов не ограничивает быстродействия устройства; выходной импульс устройства испытывает задержку только в одном элементевентиле 5, поэтому среднеквадратическая величина его временной нестабильности равна среднеквадратическому значению разброса времени задержки только вентиля 5. Формула изобретения Устройство для деления частоты импульсов с предварительной установкой, содержащее 5 счетчик, входы вычитания которых через вентили подключены к входной шине, а управляющие входы вентилей соединены с выходами триггера, отличаюшееся тем, что, с целью повыигения предельной частоты счета и стабильности фазы выходных импульсов, в него введены дополнительные вентили, перйы входы которых соединены с входной шиной, второй вход первого дополнительного вентиля соединен с шиной установки кода младшего разряда коэффициента деления, разрядные входы первого и второго дополнительных вентилей подключены к разрядным выходам первого сче чика, разрядные входы третьего дополнительного вентиля подключены к разрядным выходам 8 второго счетчика, выход первого дополнительного вентиля соединен с входом сложения второго счетчика, а вькод второго дополнительного вентиля - с нулевым входом триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего дополнительного вентиля, а разрядные входы счетчикрв подключень к шине установки кода остальных разрядов коэффициента деления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 425359, кл. Н 03 К 23/00, 1971. 2.Патент США № 3678398, кл. 328-48, 1971 (прототип).